绝对值编码器的使用

这是我的单圈绝对值编码器的一段程序（即格雷码转二进制），

供大家分享

绝对值编码器并行输出信号GMS412 PB说明书

* 单圈绝对值并行信号输出

* 12位4096线分辨率

* 宽工作电压范围，10~30Vdc或5Vdc，极性保护

* 宽工作温度范围，-25~70℃；储存温度：-40~100℃

* 并行推挽输出，绝对值格雷码，可直接连接各种设备

* 夹紧法兰或同步法兰，国际标准型外形，其他外形可选

* 用于恶劣环境条件下的绝对值编码器（潮湿、灰尘、冲击和振动）

型号GMS412RE10PB

规格

9420

在使用编码器前，请完整阅读下面的说明，正确使用！特性参数

工作电压: 10-30Vdc或5Vdc; 极性保护

消耗电流: 〈30mA（空载）

输出信号: 并行推挽输出（并行输出电压值可灵活设定）

输出代码: 格雷码（循环二进制码）

分辨率: 12位4096线

精度: 重复性±2bit(实际精度与安装精度、轴同心度有关)

工作温度: -25～70℃

储存温度： -40～100℃

防护等级: IP65

连接电缆: 1米16芯电缆径向侧出（其余形式可订货）

外形特征: 金属密封外壳，密封双轴承结构（安装尺寸见尺寸附图）

转轴: 夹紧法兰：轴径10mm ,长度20mm，D型平面；同步法兰：轴径6mm ,长度10mm

一、接线说明：

12位16芯连接电缆

黑色20紫色28

灰色21灰(白1)29

白色22橙(白1)210

红色23绿(白1)211

粉色24

橙色25棕色10-30Vdc

黄色26蓝色/蓝(红1)

GND 0V注1

绿色27棕(白1)

KVCC 注

注：

1.正常使用请将两线短接在一起

2.KVCC：并行输出基准电压,每位压降<2V

3.括号内颜色及数字为线缆标识

4.并行输出每位最大50mA

编码器的分辨率与精度

旋转编码器的分辨率与精度

此文原为MM现代制造３月份编码器专辑的投稿，因我交稿晚了，没赶上，现发在这里与网友交流讨论。上海精浦机电有限公司裘奋2009年3月

关于传感器的分辨率与精度的理解，可以用我们所用的机械三指针式手表打这样一个比喻：时针的分辨率是小时，分针的分辨率是分，秒针的分辨率是秒，眼睛反应快的，通过秒针在秒间的空格，我们甚至能分辨至约0.3秒，这是三针式机械指针手表都可以做到的；而精度是什么，就是每个手表对标准时间的准确性，这是每个手表都不同的，或者在使用的不同时间里都不同的（越走越快的或越走越慢的），大致在1秒至30秒之间。

同样的，在旋转编码器的使用中，分辨率与精度是完全不同的两个概念。

编码器的分辨率，是指编码器可读取并输出的最小角度变化，对应的参数有：每转刻线数（line）、每转脉冲数（PPR）、最小步距（Step）、位（Bit）等。

编码器的精度，是指编码器输出的信号数据对测量的真实角度的准确度，对应的参数是角分（′）、角秒（″）。

分辨率：线（line），就是编码器的码盘的光学刻线，如果编码器是直接方波输出的，它就是每转脉冲数（PPR）了（图1）, 但如果是正余弦（sin/cos）信号输出的，是可以通过信号模拟量变化电子细分，获得更多的方波脉冲PPR输出（图2），编码器的方波输出有A相与B相，A 相与B相差1/4个脉冲周期，通过上升沿与下降沿的判断，就可以获得1/4脉冲周期的变化步距（4倍频），这就是最小测量步距（Step）了，所以，严格地讲，最小测量步距就是编码器的分辨率。

例如，德国海德汉的ROD426的3600线编码器，方波输出，就是3600ppr，脉冲周期0.1度，通过A相B相4倍频后，可获得0.025度的测量步距；而其海德汉提供的精度参数为18

角秒（0.005度）。分辨率数值大于精度数值。

如果是德国海德汉的ROD486的3600线的正余弦信号输出，可进行25倍的电子细分，获得90000的脉冲（ppr），0.004度的脉冲周期，通过A/B相的四倍频，可获得0.001度最小测量步距的分辨率，而海德汉提供的原始编码器的精度还是18角秒（0.005度），(不含细分误差）。分辨率数值小于精度数值。

在以通讯数据输出型的编码器或绝对值编码器，其输出的分辨率是以多少“位”来表达，即2的幂次方的圆周分割度。

所以，旋转编码器的分辨率可以用“线ｌｉｎｅ＂，每转脉冲数ＰＰＲ，或“步距Ｓｔｅｐ”分别来表述。用线来表述，可能还可以再细分的，而有一些“１７位”的编码器，实际是针对步距的，已经细分好了的。一个３６００线的编码器，分辨率也完全有可能优于一个“１７位”的已经细分好的编码器。

进口编码器的替换（一）增量型编码器，绝对式编码器

国内很多用户有用进口编码器(encoder)的，这些进口编码器有些是随设备进口进来，需要备件维护，有些为设备厂家仿制开发，需寻找相同功能的编码器，有些是业主或设计院为保证应用可靠性而指定的。然而，进口编码器普遍价格贵，交货周期长，进口厂商有些傲慢服务不到位，以及今后长期稳定的供应无法保证，无法维修或维修成本高等等问题。而在实际应用中，由于进口编码器交货周期长或服务不到位，造成选型失当，交货或工程验收拖延，流水线几近停产的故事时常有发生。事实上，包括上海精浦机电公司等国内编码器厂家已经引进了国外技术，开发生产

的编码器，已经可以替代大部分进口编码器了，包括欧洲的品牌或日韩的品牌，例如增量值编码器、绝对值编码器、包括绝对值多圈编码器等，国内用户不妨尝试一下对于进口编码器的替换，下面我们就来讨论一下如何进行替换。

首先，进口编码器的替换要具备三个基本概念：

一．功能应用相当的替换

二．使用可靠性性能的保证

三．服务的专业性与准确性

先来讲讲（一）.功能应用相当的替换

功能上有5个基本要求：

1．编码器的原理性质，区分是增量值编码器、绝对值单圈编码器、绝对值多圈编码器、特殊类型编码器。现在大部分的增量值编码器已经可以替换（例如用GI60，HA78等），难度不大，而绝对值单圈编码器17位（17Bit）以下的也都能用GMS412，GAS60替换，绝对值多圈编码器，28位以下的也都能替换（用GAX60或GMX425替换）。一般进口的编码器标签上会有“-500”，“-512”，“-600”，“-1000”，“-1024”，“-2048”等数字的，大部分是增量值编码器，上述数字就是输出脉冲数；而标签上有“absolute”并有“8”“10”“12”“13”“16”“bit”等字样的，大部分是单圈编码器；而标签上有“absolute”“multiturn”，并有“1212”“1213”“24”“25”“26” 等字样的，大部分是多圈绝对值编码器；或者在欧洲一些品牌里，型号中有“S”的为单圈编码器，型号中有“M”的为多圈编码器。（型号中有“I”的，或信号输出有“A,B,Z”的，为增量值编码器）

2．外形的安装匹配，外形上一个是法兰的安装形式，有夹紧法兰、同步法兰、轴套型等，可以看我以前的博客或上我们网站https://www.360docs.net/doc/4017798759.html,去了解；第二个是外径尺寸，现在普遍的是58、60、65、78、90（mm）等等都能找到替换的，例如进口编码器型号中XXM58(如AVM58)、(如AC58)、XX S58（如FVS58）、XXI58（如AVI58）、XX S60、XXM60、XX65(如CE65)、XXX90等，大部分已经可以有国内产品可以替换；第三是轴径，其实这个好办—通过联轴器的孔径可以调整安装的。

3．信号的输出匹配，增量值的有OC（集电极开路）、RS422(line driver，差分长线驱动，TTL)、推挽式（HTL,push-pull）等，都能找到替换，而绝对值编码器有并行（Parallel，信号输出线很多），SSI串行（信号线缆有clock+-,date+-），Canopen、Profibus-DP等总线（信号线缆有A,B等），也都已经可以在上海精浦机电的GM系列绝对值产品系列中找到替换的了。

万能信号输出替换:上海精浦机电公司GA、GM系列还提供了一种智能化信号输出，同时输出4—20mA和RS485信号，这两种信号几乎可以在所有的PLC或仪表、上位机上找到相应的连接接口，而绝对值编码器工作的量程和分辨率单圈或多圈，都是可以根据需要设定的。这种编码器针对用户不了解进口编码器输出情况的，替换进口就比较方便,不需要随原来的编码器输出形式，而是根据实际应用直接使用了。（上海精浦机电有限公司，咨询电话021-********-0998）

4．分辨率相当，前面讲过的进口增量值编码器普遍有“-500”，“-512”，“-600”，“-1000”，“-1024”，“-2048”等分辨率，尤其是欧洲变频器大部分用1024线，一般都可以替换；而有些较高分辨率的，目前还有些难度；而绝对值单圈编码器17位以下，如“8”“10”“12”“13”“16”“bit”等，上海精浦机电都可以提供替换，还有是格雷余码“180”“360”线等，我们也可以替换；绝对值多圈编码器1212，1213，（或24bit，25bit，XXX425）等，上海精浦机电公司的产品也大部分可以替换，而且上海精浦机电公司的GA、GM系列编码器有些还具有内部智能功能，可自动适应12位与13位、24位与25位，如一个13位的编码器可同时适用于12位的，25位（1213）多圈的可同时适用于24位（1212）的替换。

5．工作电压，这个在进口编码器的标签上大部分能够看得到“Power：xx V”，只要在替换时明确清楚不要弄错，错了也许不好用，也许就是烧坏零件了，所以还是蛮重要的

二、外形尺寸：

夹紧法兰外形尺寸:法兰外形尺寸:

三、输出信号

GMS412 PB的输出为并行推挽式输出信号，与PLC的输入模块（I/O）连接如下图：

KVCC：该功能脚为与编码器工作电源独立的信号电源，由接收设备的基准电压提供，当编码器的工作电源与PLC接收模块不是同一组电源时，需使用此项功能，以避免电源基准的不同而烧损线路。信号输出的高电平低于KVCC 2V以内。如不使用此项功能，KVCC线应与编码器电源正连接。

扩展功能【蓝（红1）】：正常使用请将该线与电源地（GND 0V）短接。

注意：编码器并行信号线高电平有效，适用于NPN 、PNP等信号类型。其中NPN为低电平信号有效，PNP为高电平有效